Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

5 styczniaWYKŁAD 9 12 styczniaWYKŁAD 10 19 stycznianie ma wykładu 26 styczniaWYKŁAD 11 (powtórka) Sesja: 29 stycznia – 11 lutego 2 lutegoEGZAMIN.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "5 styczniaWYKŁAD 9 12 styczniaWYKŁAD 10 19 stycznianie ma wykładu 26 styczniaWYKŁAD 11 (powtórka) Sesja: 29 stycznia – 11 lutego 2 lutegoEGZAMIN."— Zapis prezentacji:

1 5 styczniaWYKŁAD 9 12 styczniaWYKŁAD stycznianie ma wykładu 26 styczniaWYKŁAD 11 (powtórka) Sesja: 29 stycznia – 11 lutego 2 lutegoEGZAMIN

2 WYKŁAD 8 © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8 vdW molecules and clusters

3 oddziaływanie pomiędzy dwoma neutralnymi atomami lub molekułami dygresja: pełne oddziaływanie vdW E pot-vdW (R) = E el-stat (R) + E induk (R) + E dyspers (R) = = – 2d a 2 d b 2 /3kT + α a d b 2 +α b d a 2 + 3α a α b I a I b /2(I a +I b ) R 6 Keesom przyciągajace lub odpychajace + – + – – + + – przyciągające + – Debye + – London przyciągające + – + – gdzie: d a, d b - stałe elektryczne momenty dipolowe α a, α b - statyczne polaryzowalności dipolowe I a, I b - potencjały jonizacji Dygresja: potencjały molekularne w dalekim zasięgu R >> R e © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 6

4 Molekuły vdW molekuły, w których składowymi atomami są te z wypełnionymi powłokami e – dimery atomu metalu oraz atomu gazu szlachetnego NaAr, SrKr, BaNe, … ZnXe, CdAr, HgNe dimery gazów szlachetnych He 2, Ne 2, Ar 2, Kr 2, Xe 2 dimery atomów grupy 2 i grupy 12 Be 2, Sr 2, Ba 2, … Zn 2, Cd 2, Hg 2 dimery atomu halogenku oraz atomu gazu szlachetnego XeCl, ArF dimery atomu lub molekuły polarnej oraz atomu gazu szlachetnego Ar-CO, Ar-HF, C 6 H 6 -Ar dimery molekuł polarnych (NH 3 ) 2, (C 6 H 6 ) 2 © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

5 Molekuły vdW przykłady © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

6 Molekuły vdW dominujące wiązanie dyspersyjne pomiędzy indukowanymi dipolami elektrycznymi słabsze od wiązania chemicznego (jonowego), HCl słabsze od wiązania wodorowego (kowalencyjnego), H 2 płytki potencjał z kilkoma poziomami oscylacyjnymi stabilny tylko w T (np. wiązka naddźwięk.) © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

7 Molekuły vdW przykład He 2 – najsłabsze wiązanie zmierzone doświadczalnie bardzo niewielka energia prowadzi do dysocjacji (8 cm –1 ) jeden poziom oscylacyjny w studni © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

8 Molekuły vdW przykład I 2 He wzbudzenie I 2 do modów oscylacyjnych v>0 predysocjacja © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

9 Wiązanie vdW porównanie z kowalencyjnym i wodorowym wiązanie wodorowe © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

10 Molekuły vdW związane silniej w stanach wzbudzonych (NaKr) X1000 cm –1 70 cm –1 790 cm –1 © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

11 Molekuły vdW przypadek CO-Ar oscylacyjny stan podstawowy CO-Ar (v=0) ogólnie BC-A © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

12 Molekuły vdW klastery N-atomowe Ar 105 C 60 fuleren klastery atomów Gs o wypełnionych powłokach b. słabo związane klastery atomów metali są silniej związane i nie mają charakteru vdW w. kowalencyjne puste sferyczne klastery 60 atomów węgla (C 60 ) odkryte w 1985 roku, nazwane na cześć R. Buckminstera Backy Fullera fullerenami lub backy balls NN 1996: Curl, Kroto, Smalley ciecz pojedyncza cząsteczka klaster © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8 Montreal Biosphère, 1967

13 Klastery systemy N-atomowe (granice klaster-ciecz lub klaster-mikrokryształ) parametrczęść atomów klastera będąca na powierzchni promień atomu promień klastera małe klastery: N s jest dużą częścią N duże klastery:maleje proporcjonalnie do dla r = 2.2 Å © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

14 Klastery systemy N-atomowe (granice klaster-ciecz lub klaster-mikrokryształ) istnieje krytyczny rozmiar klastera N c, dla którego struktura klastera ustala się i w odpowiednio niskiej T klaster nie zmienia struktury mimo dodawanych kolejnych atomów jeśli T rośnie klaster może doznać przejścia fazowego ze stanu stałego do ciekłego ale tzw. T S zależy od rozmiaru klastera i osiąga makroskopową dla dużych N © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

15 Klastery klasyfikacje atomowe Ar N lub molekularne (H 2 O) N małe klastery N = duże klastery N = (początek do przejść w kierunku cieczy i ciał stałych) małe krople (nanokrople) i mikrokryształy N >1000 (początek własności cieczy i ciał stałych) mikroklastery N =2-15 (zasadniczo wszystkie atomy są na powierzchni ( N = N s ) w zależności od rozmiaru klastery atomów gazów szlachetnych klastery z wiązaniem wodorowym (klastery wody, amoniaku) klastery molekularne (SiO) N, (CO) N klastery z wiązaniem kowalencyjnym Si N, C N w zależności od wiązania klastery z wiązaniem metalicznym (klastery alkaliczne, rtęci, złota) © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

16 Klastery atomów gazów szlachetnych np. Xe N małe energie wiązania stabilne tylko w niskich T ze względów energetycznych dla N <1000 preferują strukturę oparta na elementarnym czworościanie (struktura ikosahedralna) istnieją tzw. liczby magiczne N m stabilne struktury N m = 13, 55, 147, 309, … © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

17 Klastery atomów gazów szlachetnych np. Xe N istnieją tzw. liczby magiczne N m stabilne struktury N m = 13, 55, 147, 309, … o stabilności energetycznej decyduje konfiguracja geometryczna © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

18 Klastery wody (H 2 O) N sieć płaska z atomem H poza płaszczyzną stabilność zapewniona przez wiązanie H-O PES z wieloma minimami i barierami (atomem H poza płaszczyzną) brak określonej regularności (symetrii) zachowanie dynamiczne anomalia © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

19 Klastery kowalencyjne C N Si N Ge N klastery Ge pentagonalna bi-piramida N =7 N =12 ikosahedron N =13 bi-ikosahedron N =19 N =24 klastery C N < 6 struktury liniowe N > 6 struktury kołowe N = 70 puste piłki - fulereny pierścień C nanorurki C © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8

20 Wytwarzanie klasterów wiązki naddźwiękowe © J. Koperski, Wykład monograficzny 2008/09, Wykład 8


Pobierz ppt "5 styczniaWYKŁAD 9 12 styczniaWYKŁAD 10 19 stycznianie ma wykładu 26 styczniaWYKŁAD 11 (powtórka) Sesja: 29 stycznia – 11 lutego 2 lutegoEGZAMIN."

Podobne prezentacje


Reklamy Google